浅谈曲线桥梁设计

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1、浅谈曲线桥梁设计摘要：随着我们国家社会经济的不断发展，交通事业正处于快速发展阶段。因此曲线梁的桥梁设计应用越来越广泛，以往设计人员希架通过调整路线方案，尽量避开这种结构形式，或山于曲线半径较大，采用以“直”代“曲”的形式，在桥梁上部进行曲线调整，以达到与路线线形一致。这些严格意义上说都不是曲线桥。笔者根据工程实际的情况，通过本文对于小半径曲线桥存在几个问题，提出i些切实可行的处理方法，以供大家参考和借鉴。关键词：桥梁设计；支座脱空；箱梁抗扭中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号：随着我们国家社会经济的不断

2、发展，交通事业正处于快速发展阶段。因此曲线梁的桥梁设计应用越来越广泛，以往设计人员希望通过调整路线方案，尽量避开这种结构形式，或由于曲线半径较大，采用以“直”代“曲”的形式，在桥梁上部进行曲线调整，以达到与路线线形一致。这些严格意义上说都不是曲线桥。由于受原冇地物或地形的限制，一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小，桥墩基本上耍设在指定位置，这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。曲线梁山于增加了恒载偏载、活载偏载、离心力、温度效应的平面影响等多种复杂荷载工况，其受力非常复杂，以致出现支座脱空、桥墩开裂、箱梁梁体

3、横向爬移等病害，甚至出现过桥梁垮塌的严重事故。因此在设计过程中重视小半径曲线梁桥受力特点,有针対性地采取措施尤为重要。一、支座脱空工程实际事例及处理方法某互通式立交工程的桥孔布置为4X(4X30)二480m,共计16孔，等截面预应力混凝土连续梁。箱梁采用单箱单室截面、等高度腹板，跨中设置了一道中横隔梁。本桥平面处于一个RMOOm的右偏圆曲线开始，中间一个R=125m的左偏圆曲线和一个R=400m的右偏圆曲线终止，英终点以及圆曲线之问采用缓和曲线连接。上部结构预应力混凝土箱梁左右腹板为等高度。桥面横坡由箱梁整体旋转一

4、定角度形成。桥墩支点处设置横隔梁，边跨支点设置端横隔梁，各跨跨中处设置中横隔梁。山于本桥第二联〜第三联是位于R二125m的平曲线内，这2联内的中墩墩顶支座设置了向曲线外侧18cm的预置偏心，在各联梁边端均设置两个盆式支座，而各中墩支点设置两个固定支座。预应力混凝土等截面连续梁采用“桥梁博上”(V2.9)程序进行内力分析和配束，釆用曲梁网格法划分单元，纵向模拟两道纵梁,施工采用满堂支架现浇，支座沉降按5mm计，温度模式按顶板升降温5°C考虑，设计时按其最不利情况进行组合。在工程竣工后，发现位于平曲线半径为125m内的

5、第二联〜第三联的双支座墩出现支座脱空的现象。脱空的支座位于梁端曲线的内侧，脱空的高度范围为0.5~1.2cm,同时有少量径向位移。根据此情况，再次进行验算，利用“桥梁博士”程序(V3.0),采用曲梁网格法划分单元，纵向模拟两道纵梁。计算时温度模式按箱梁上、下缘升降温5°C考虑，支座沉降按5伽计。通过计算,正常使用状态荷载组合II的情况下,过渡墩支承反力为拉力。根据计算结果，采取了在桥台或过渡墩处将梁顶升，撤换支座的方案。对于桥台（过渡墩）处，直接将端横隔梁两端植入钢筋，两端横向加长，首先在内侧新布设GJZ300X3

6、50型橡胶支座，利用千斤顶在外侧将梁顶升（顶升力300t）,拆除原桥支座，再在图一中所示外侧位置新设置GJZ500X600型橡胶支座。本方案只是在桥台处增加了上部结构箱梁横截面，在保证了使用功能的同时，对于本桥的美观影响也不是很大。采用这种措施后，桥梁效果良好，至今没冇发现任何问题。通过对上述工程实例的分析计算，设计者应该认识到对于小半径曲线桥，必须进行空间计算，分析桥梁横向Z间的反力。为防止支座脱空，设计时应注意以下问题：（1）横向两支座不再以桥梁的实际中心线为对称中心，根据空间计算结果设置横向偏心距，但问题是偏

7、心距往往不能彻底解决支座脱空的实际，尤其是桥梁一联的长度过长，匝道桥梁平面线位变化复朵（例如反向平曲线，并且存在缓和曲线）时，极容易出现问题，必须认真对待。（2）山于桥梁孔径布置限制，不可避免存在跨径较大的小半径曲线连续梁桥，必须采用预应力结构时，应尽量保证各桥墩均采用双支点，当必须采用单支点形式时，应尽量减少一联连续梁中单支点的数量。图一（3）宜避免设置抗拉支座，可考虑采用桥台（或过渡墩）支座横向间距加大的措施。(4)弯桥设计一般采用现浇钢筋混凝土连续箱梁，这涉及到桥梁纵向一联总长度的选取问题。为了避免支座脱空问

8、题，一联的长度宜短不宜长,最长80m为宜。(5)对于除了端支点外其它均为单支点形式的小半径曲线预应力连续梁桥，应采収有效的构造措施避免内侧端支座脱空。可釆取的措施有调整预应力束布置形式、设置拉力支座、增大端支座的问距、合理设置单支点的预偏心、单支点处设置必要的限位装置等。二、曲线桥箱梁抗扭问题直梁桥受“剪、弯”作用，而曲线梁桥处于“剪、弯、扭”的复合受力状态